數控車床液壓系統設計（含CAD圖紙+文檔資料）

?？粕厴I(yè)設計（論文）任務書學生姓名： 學號： 學 院： 專業(yè)：機械設計與制造任務起止時間： 畢業(yè)設計（論文）題目：數控車床液壓系統設計畢業(yè)設計工作內容：1、實際調研，收集相關資料；13 周。2、結合生產實際，設計數控車床液壓系統；3、設計數控車床液壓系統原理圖；47 周。4、設計液壓缸的結構圖；811 周。5、設計所有零件的工作圖；12-13 周。5、撰寫畢業(yè)設計論文；準備答辯。 14-16 周。注：要求全部用計算機繪圖和打印文稿（交打印件和電子稿）資料：1、液壓與氣壓傳動；2、液壓與氣壓傳動設計手冊；3、非標設計手冊；4、相關的技術資料。指導教師意見：簽名：年 2 月 24 日系主任意見：簽名：年 2 月 25 日 畢 業(yè) 設 計題 目： 數控車床液壓系統設計 院、 系： 榮成學院、機械工程系 姓 名： 指導教師： 系 主 任： 年 6 月 20 日題 目：數控車床液壓系統設計學生姓名： 專業(yè)班級： 內 容序號 文 件 名 稱 數 量1 畢業(yè)論文 19 頁2 數控車床液壓系統設計圖紙 6 張345年 6 月 20 日學生姓名： 專 業(yè)：機械設計與制造 指導教師： 設計題目：數控車床液壓系統設計- - -數控車床液壓系統設計摘 要本論文針對目前國內外數控車床的現狀、發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向及其在現代工業(yè)中的重要作用，運用液壓元件的基本理論，對其主關鍵結構進行設計。液壓系統是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。對液壓系統的一系列參數進行計算，選擇了適合本系統的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統進行了性能驗算和維護。對液壓系統進行運動分析和負載分析，重點對零件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數。從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統的設計打下堅實的基礎。敘述了主要的設計步驟和參數的確定。關鍵詞：數控車床 液壓系統 液壓缸 - -目錄 數控車床液壓系統設計 .I摘 要 .I目錄 .II第 1 章 緒 論 - 1 -1.1 液壓技術的歷史發(fā)展 .- 1 -1.2 國內數控車床的現狀和發(fā)展前景 .- 1 -1.3 研究的對象和研究的方法 - 2 -第 2 章 液壓系統的組成 - 3 -2.1 液壓系統組件的設計步驟 - 3 -2.2 技術參數確定 .- 3 -2.3 主傳動系統方案的確定 - 3 -2.4 液壓系統結構設計 - 3 -第 3 章 液壓缸的設計 - 4 -3.1 液壓缸的參數及設計 - 4 -3.1.1 液壓缸的分類 .- 4 -3.1.2 液壓缸的主要參數 .- 4 -3.1.3 液壓缸的設計和計算 - 4 -3.2 液壓缸主要零件的材料和技術要求 - 6 -3.2.1 缸體 - 6 -3.2.2 活塞 - 6 -3.2.3 活塞桿 .- 7 -3.2.4 活塞桿直徑的計算 .- 7 -3.2.5 活塞桿穩(wěn)定性的驗算 .- 8 -3.2.6 液壓缸主要零件的材料 .- 8 -3.2.7 控制閥的選擇 .- 9 -3.3 液壓缸工況 - 9 -3.4 擬定液壓傳動系統圖 - 12 -第 4 章 液壓系統性能驗算及維護 - 14 -4.1 性能驗算 - 14 -4.2 系統維護 - 14 -結論 - 15 -致謝 - 16 -參考文獻 - 17 - -0 - -0 第 1章 緒 論1.1 液壓技術的歷史發(fā)展液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術，但從 1650 年巴斯卡提出靜壓傳遞遠離，1795 年英國的約瑟夫布拉默利用這一原理在英國制成了世界上第一臺水壓機，使液壓技術開始進入工程領域算起，已有兩三百年的歷史了。到了 20 世紀 30 年代才較普遍地用于機械、機床及工程領域。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要響應迅速、精度高、功率大的液壓傳動系統和伺服機構，以裝備各種飛機、坦克、大炮和軍艦，提高它們的使用性能，因此各種高壓元件獲得了進一步的發(fā)展，并出現了伺服閥。這里值得一提的是美國馬塞諸塞州理工學院的布萊克本、李等人對于高壓場合的液壓問題以及伺服控制問題進行了深入的研究，大約于1958 年他們研制出了電液伺服閥。當前液壓技術在高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用及高度集成化等各項要求方面都取得了重大進展，在完善比例控制、伺服控制、數字控制等技術上也有了許多新成就。由于伺服閥造價高、抗污染能力弱，后來又發(fā)展了比例閥和比例泵。我國路甬祥博士在比例技術上的 5 項發(fā)明，是 20 世紀 80 年代液壓技術的新突破。1.2 國內數控車床的現狀和發(fā)展前景近年來，我國數控車床生產一直保持兩位數增長。2002 年產量居世界第四。但與發(fā)達國家相比，我國車床數控化率還不高，目前生產產值數控化率不到 30 ；消耗值數控化率還不到 50 ，而發(fā)達國家大多在70 左右。國產數控車床到 2000 年可供品種為 700 多種，接近數控車床品種的 50 ，其中占產量 70 的是經濟型數控車床。最高轉速一般在2000r min，個別轉速達 8000rmin， 坐標定位精度一般在 001mm，重復定位精度在 0005mm，工作精度圓度在 0010005mm 之間， 表面粗糙度 Ra08161xm。長城車床廠 CK7815C 液壓系統最高轉速3 500rmin ，快速行程 X 軸 9mmin，z 軸 12mmin，定位精度 X 軸0016mm，z 軸 0025mm， 工作精度圓度 0007mm，表面粗糙度Ra39.7L/min功率驗算損失：P 額定=5.5KWP 實際=5.5*0.75=4.1253.6 KW2由于本液壓系統比較簡單，系統的溫升不大，故不必進行系統溫升的驗算。所以該設計符合設計要求。4.2 系統維護1.本系統用純凈的 20 號機械油（N32#液壓油)，當油溫在 50。C 時其運動粘度約為：2757 厘泊,如用其他油代用粘度不宜過大；2.油箱加油必須先經過濾油器；3.為保證油的清潔及良好潤滑性，要定期清洗濾油器,油箱，同時要按時換油( 每三個月換一次油)；4.為保證工作可靠，系統中不應出現漏油現象；5.油壓的調整不宜過大，在保證正常工作情況下，宜調在下限。- - 14 -結論數控液壓系統是在原有系統的基礎上提出并設計的。本文按照設計要求對數控車床進行了研究。1.在對數控車床原有系統和控制方法研究的基礎上，確定了液壓系統的總體方案。對原有系統的關鍵技術進行了研究，重點對零件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數。2.對液壓系統進行運動分析和負載分析，從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統的設計打下堅實的基礎。3.在考慮總體設計的前提下，對液壓系統的一系列參數進行計算，選擇了適合本系統的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統進行了性能驗算和維護。通過驗算，獲得了一系列符合設計要求的校核結果，驗證了液壓系統性能是良好的。通過對液壓系統與電氣控制回路的仿真，能夠實現所設計的效果，同時也能符合操作要求。- - 15 -致謝能夠順利的完成本次設計，與老師的指導和同學的幫助是分不開的，在這里，我向張老師致以最衷心的感謝，十分感謝老師的悉心指導和嚴謹的教學態(tài)度，使我在迷茫的時刻找到了正確的思路。為我順利地完成此次畢業(yè)設計論文少走了很多彎路，學到了很多寶貴的知識和經驗。 同時，也非常感謝和我同組的同學，他們給了我很多幫助，就是在他們的幫助下，我才能順利完成設計，再次說聲，感謝你們！- - 16 -參考文獻1 唐增寶等. 機械設計課程設計(第二版) . 華中科技大學出版社,1995.32 王廣環(huán)，液壓技術應用.哈爾濱工業(yè)大學出版社,20013 覃小斌,王士虎等.工程制圖,中央廣播電視大學出版社,1997.74 濮良貴,紀名剛,機械設計(第六版),高等教育出版社,19965 袁承訓.液壓與氣壓傳動(第二版）.機械工業(yè)出版社,2000.7- - 17 - - 18 - 畢業(yè)設計（論文）評語學生姓名： 學號： 學 院： 專業(yè)：機械設計與制造任務起止時間： 畢業(yè)設計（論文）題目：數控車床液壓系統設計指導教師對畢業(yè)設計（論文）的評語：該課題源于生產實踐，該同學在畢業(yè)設計中，態(tài)度端正，能把所學習相關知識運用設計中，設計結構基本合理，設計論文論述較正確、格式較規(guī)范，尚能正確運用所學基本知識，完成任務要求請評閱教師評閱。指導教師簽名： 指導教師職稱： 評閱教師對畢業(yè)設計（論文）的評語：該同學論文格式規(guī)范，對機械設計有了一定了解，設計符合任務書要求，所做畫紙符合要求，但在圖紙的繪制和尺寸的標注需要改進，建議修改后參加答辯。評閱教師簽名： 評閱教師職稱： 答辯委員會對畢業(yè)設計（論文）的評語：該同學的設計符合“畢業(yè)設計任務書”的要求，任務量適中，答辯表述基本清晰，能回答大多數提問，概念較清楚，設計的內容基本合理，無原則性錯誤，掌握了一定的基礎知識和基本技能。符合學院?？飘厴I(yè)設計的要求。答辯委員會評定，該生畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)椋?答辯委員會主席簽名： 職稱： 年 月 日教務處制表?？粕厴I(yè)設計（論文）任務書學生姓名： 學號： 學 院： 專業(yè)：機械設計與制造任務起止時間： 畢業(yè)設計（論文）題目：數控車床液壓系統設計畢業(yè)設計工作內容：1、實際調研，收集相關資料；13 周。2、結合生產實際，設計數控車床液壓系統；3、設計數控車床液壓系統原理圖；47 周。4、設計液壓缸的結構圖；811 周。5、設計所有零件的工作圖；12-13 周。5、撰寫畢業(yè)設計論文；準備答辯。 14-16 周。注：要求全部用計算機繪圖和打印文稿（交打印件和電子稿）資料：1、液壓與氣壓傳動；2、液壓與氣壓傳動設計手冊；3、非標設計手冊；4、相關的技術資料。指導教師意見：簽名：年 2 月 24 日系主任意見：簽名：年 2 月 25 日 畢 業(yè) 設 計題 目： 數控車床液壓系統設計 院、 系： 榮成學院、機械工程系 姓 名： 指導教師： 系 主 任： 年 6 月 20 日題 目：數控車床液壓系統設計學生姓名： 專業(yè)班級： 內 容序號 文 件 名 稱 數 量1 畢業(yè)論文 19 頁2 數控車床液壓系統設計圖紙 6 張345年 6 月 20 日學生姓名： 專 業(yè)：機械設計與制造 指導教師： 設計題目：數控車床液壓系統設計- - -數控車床液壓系統設計摘 要本論文針對目前國內外數控車床的現狀、發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向及其在現代工業(yè)中的重要作用，運用液壓元件的基本理論，對其主關鍵結構進行設計。液壓系統是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。對液壓系統的一系列參數進行計算，選擇了適合本系統的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統進行了性能驗算和維護。對液壓系統進行運動分析和負載分析，重點對零件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數。從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統的設計打下堅實的基礎。敘述了主要的設計步驟和參數的確定。關鍵詞：數控車床 液壓系統 液壓缸 - -目錄 數控車床液壓系統設計 .I摘 要 .I目錄 .II第 1 章 緒 論 - 1 -1.1 液壓技術的歷史發(fā)展 .- 1 -1.2 國內數控車床的現狀和發(fā)展前景 .- 1 -1.3 研究的對象和研究的方法 - 2 -第 2 章 液壓系統的組成 - 3 -2.1 液壓系統組件的設計步驟 - 3 -2.2 技術參數確定 .- 3 -2.3 主傳動系統方案的確定 - 3 -2.4 液壓系統結構設計 - 3 -第 3 章 液壓缸的設計 - 4 -3.1 液壓缸的參數及設計 - 4 -3.1.1 液壓缸的分類 .- 4 -3.1.2 液壓缸的主要參數 .- 4 -3.1.3 液壓缸的設計和計算 - 4 -3.2 液壓缸主要零件的材料和技術要求 - 6 -3.2.1 缸體 - 6 -3.2.2 活塞 - 6 -3.2.3 活塞桿 .- 7 -3.2.4 活塞桿直徑的計算 .- 7 -3.2.5 活塞桿穩(wěn)定性的驗算 .- 8 -3.2.6 液壓缸主要零件的材料 .- 8 -3.2.7 控制閥的選擇 .- 9 -3.3 液壓缸工況 - 9 -3.4 擬定液壓傳動系統圖 - 12 -第 4 章 液壓系統性能驗算及維護 - 14 -4.1 性能驗算 - 14 -4.2 系統維護 - 14 -結論 - 15 -致謝 - 16 -參考文獻 - 17 - -0 - -0 第 1章 緒 論1.1 液壓技術的歷史發(fā)展液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術，但從 1650 年巴斯卡提出靜壓傳遞遠離，1795 年英國的約瑟夫布拉默利用這一原理在英國制成了世界上第一臺水壓機，使液壓技術開始進入工程領域算起，已有兩三百年的歷史了。到了 20 世紀 30 年代才較普遍地用于機械、機床及工程領域。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要響應迅速、精度高、功率大的液壓傳動系統和伺服機構，以裝備各種飛機、坦克、大炮和軍艦，提高它們的使用性能，因此各種高壓元件獲得了進一步的發(fā)展，并出現了伺服閥。這里值得一提的是美國馬塞諸塞州理工學院的布萊克本、李等人對于高壓場合的液壓問題以及伺服控制問題進行了深入的研究，大約于1958 年他們研制出了電液伺服閥。當前液壓技術在高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用及高度集成化等各項要求方面都取得了重大進展，在完善比例控制、伺服控制、數字控制等技術上也有了許多新成就。由于伺服閥造價高、抗污染能力弱，后來又發(fā)展了比例閥和比例泵。我國路甬祥博士在比例技術上的 5 項發(fā)明，是 20 世紀 80 年代液壓技術的新突破。1.2 國內數控車床的現狀和發(fā)展前景近年來，我國數控車床生產一直保持兩位數增長。2002 年產量居世界第四。但與發(fā)達國家相比，我國車床數控化率還不高，目前生產產值數控化率不到 30 ；消耗值數控化率還不到 50 ，而發(fā)達國家大多在70 左右。國產數控車床到 2000 年可供品種為 700 多種，接近數控車床品種的 50 ，其中占產量 70 的是經濟型數控車床。最高轉速一般在2000r min，個別轉速達 8000rmin， 坐標定位精度一般在 001mm，重復定位精度在 0005mm，工作精度圓度在 0010005mm 之間， 表面粗糙度 Ra08161xm。長城車床廠 CK7815C 液壓系統最高轉速3 500rmin ，快速行程 X 軸 9mmin，z 軸 12mmin，定位精度 X 軸0016mm，z 軸 0025mm， 工作精度圓度 0007mm，表面粗糙度Ra39.7L/min功率驗算損失：P 額定=5.5KWP 實際=5.5*0.75=4.1253.6 KW2由于本液壓系統比較簡單，系統的溫升不大，故不必進行系統溫升的驗算。所以該設計符合設計要求。4.2 系統維護1.本系統用純凈的 20 號機械油（N32#液壓油)，當油溫在 50。C 時其運動粘度約為：2757 厘泊,如用其他油代用粘度不宜過大；2.油箱加油必須先經過濾油器；3.為保證油的清潔及良好潤滑性，要定期清洗濾油器,油箱，同時要按時換油( 每三個月換一次油)；4.為保證工作可靠，系統中不應出現漏油現象；5.油壓的調整不宜過大，在保證正常工作情況下，宜調在下限。- - 14 -結論數控液壓系統是在原有系統的基礎上提出并設計的。本文按照設計要求對數控車床進行了研究。1.在對數控車床原有系統和控制方法研究的基礎上，確定了液壓系統的總體方案。對原有系統的關鍵技術進行了研究，重點對零件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數。2.對液壓系統進行運動分析和負載分析，從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統的設計打下堅實的基礎。3.在考慮總體設計的前提下，對液壓系統的一系列參數進行計算，選擇了適合本系統的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統進行了性能驗算和維護。通過驗算，獲得了一系列符合設計要求的校核結果，驗證了液壓系統性能是良好的。通過對液壓系統與電氣控制回路的仿真，能夠實現所設計的效果，同時也能符合操作要求。- - 15 -致謝能夠順利的完成本次設計，與老師的指導和同學的幫助是分不開的，在這里，我向張老師致以最衷心的感謝，十分感謝老師的悉心指導和嚴謹的教學態(tài)度，使我在迷茫的時刻找到了正確的思路。為我順利地完成此次畢業(yè)設計論文少走了很多彎路，學到了很多寶貴的知識和經驗。 同時，也非常感謝和我同組的同學，他們給了我很多幫助，就是在他們的幫助下，我才能順利完成設計，再次說聲，感謝你們！- - 16 -參考文獻1 唐增寶等. 機械設計課程設計(第二版) . 華中科技大學出版社,1995.32 王廣環(huán)，液壓技術應用.哈爾濱工業(yè)大學出版社,20013 覃小斌,王士虎等.工程制圖,中央廣播電視大學出版社,1997.74 濮良貴,紀名剛,機械設計(第六版),高等教育出版社,19965 袁承訓.液壓與氣壓傳動(第二版）.機械工業(yè)出版社,2000.7- - 17 - - 18 - 畢業(yè)設計（論文）評語學生姓名： 學號： 學 院： 專業(yè)：機械設計與制造任務起止時間： 畢業(yè)設計（論文）題目：數控車床液壓系統設計指導教師對畢業(yè)設計（論文）的評語：該課題源于生產實踐，該同學在畢業(yè)設計中，態(tài)度端正，能把所學習相關知識運用設計中，設計結構基本合理，設計論文論述較正確、格式較規(guī)范，尚能正確運用所學基本知識，完成任務要求請評閱教師評閱。指導教師簽名： 指導教師職稱： 評閱教師對畢業(yè)設計（論文）的評語：該同學論文格式規(guī)范，對機械設計有了一定了解，設計符合任務書要求，所做畫紙符合要求，但在圖紙的繪制和尺寸的標注需要改進，建議修改后參加答辯。評閱教師簽名： 評閱教師職稱： 答辯委員會對畢業(yè)設計（論文）的評語：該同學的設計符合“畢業(yè)設計任務書”的要求，任務量適中，答辯表述基本清晰，能回答大多數提問，概念較清楚，設計的內容基本合理，無原則性錯誤，掌握了一定的基礎知識和基本技能。符合學院?？飘厴I(yè)設計的要求。答辯委員會評定，該生畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)椋?答辯委員會主席簽名： 職稱： 年 月 日教務處制表